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新教科書シリーズ
熱電変換 −基礎と応用−
Thermoelectric Energy Conversion −Theory and Applications−

慶應義塾大学名誉教授　工博　坂田　亮 編

Ａ５判／322頁／定価5500円（本体5000円＋税10％）／2005年2月25日発行
ISBN 978-4-7853-6112-9 （旧ISBN 4-7853-6112-3）　 C3054

　温度差を利用しての発電や冷媒などを使わない冷却など、省エネルギーや地球温暖化防止の一助になり、環境にやさしくクリーンなエネルギーを創生するのにも貢献する熱電変換の物理・工学・技術を、基礎から応用までやさしく解説した本格的な教科書である。

目次 （章タイトル）　　→ 詳細目次

1．熱電現象
2．熱電変換のための物性論基礎
3．熱電材料
4．熱電材料の計測と分析
5．熱電材料とプロセシング技術
6．モジュール化技術
7．システムの設計と応用
8．その他の熱電発電
9．将来展望

詳細目次　　

序文

1．熱電現象
　1.1　ゼーベック効果
　1.2　ペルチェ効果
　1.3　トムソン効果
　1.4　ケルビンの関係式

2．熱電変換のための物性論基礎
　2.1　物性論基礎
　　2.1.1　熱電変換の原理
　　2.1.2　物質中の電子状態
　　2.1.3　キャリアの輸送現象
　　2.1.4　熱電変換の性能指数
　　2.1.5　簡単なモデルに基づく性能指数の導出
　　2.1.6　格子による熱伝導
　　2.1.7　新材料とその基本的考え方
　2.2　磁場効果
　　2.2.1　ホール効果
　　2.2.2　磁気抵抗効果
　　2.2.3　磁場中の熱電効果
　まとめ／演習問題／参考文献

3．熱電材料
　3.1　熱電材料とは
　3.2　$\textrm{Bi}-\textrm{Te}$ 系
　3.3　$\textrm{Pb}-\textrm{Te}$ 系
　　3.3.1　$\textrm{PbTe}$ 化合物
　　3.3.2　$\textrm{Pb}_1$$-_x\textrm{Sn}$$_x\textrm{Te}$ 化合物
　3.4　$\textrm{Ag}-\textrm{Sb}-\textrm{Te}$ 系
　　3.4.1　$\textrm{AgSbTe}_2$ 化合物
　　3.4.2　$\textrm{TAGS}$ 化合物
　3.5　$\textrm{Si}-\textrm{Ge}$ 系
　3.6　$\textrm{Fe}-\textrm{Si}$ 系
　3.7　$\textrm{Mn}-\textrm{Si}$ 系
　3.8　$\textrm{Cr}-\textrm{Si}$ 系
　3.9　スクッテルダイト系
　3.10　遷移金属酸化物系
　まとめ／演習問題／参考文献

4．熱電材料の計測と分析
　4.1　計測技術
　　4.1.1　比抵抗の測定法
　　4.1.2　ホール係数の測定法と移動度の導出
　　4.1.3　ゼーベック係数の測定法
　　4.1.4　電気的性質の温度計測とシステム
　　4.1.5　熱伝導率の測定法
　4.2　分析技術
　　4.2.1　表面構造解析
　　4.2.2　組成解析
　　4.2.3　結晶構造解析
　演習問題／参考文献

5．熱電材料とプロセシング技術
　5.1　熱電材料
　　5.1.1　材料の評価
　　5.1.2　材料の種類と熱電特性
　5.2　熱電材料の製造技術
　　5.2.1　溶製材料
　　5.2.2　焼結 $\textrm{Bi}_2\textrm{Te}_3$ 系化合物
　　5.2.3　焼結 $\textrm{PbT}$ e系化合物
　　5.2.4　焼結 $\textrm{Si}-\textrm{Ge}$ 合金
　　5.2.5　鉄けい化物
　　5.2.6　性能向上の手法例

6．モジュール化技術
　6.1　熱電発電
　　6.1.1　発電用モジュールの特徴
　　6.1.2　発電用モジュールの構成例
　　6.1.3　モジュール化技術
　6.2　電子冷却
　　6.2.1　電子冷却モジュールの構造
　　6.2.2　電子冷却モジュールの熱流バランス
　　6.2.3　電子冷却モジュールの性能
　　6.2.4　モジュール化技術
　まとめ／演習問題／参考文献

7．システムの設計と応用
　7.1　熱電発電
　　7.1.1　システム設計の考え方
　　7.1.2　素子温度基準による出力，効率の予測
　　7.1.3　熱源温度を基にしたシステム設計
　　7.1.4　セグメント素子・カスケード素子
　　7.1.5　応用
　7.2　電子冷却
　　7.2.1　冷却システムの熱抵抗
　　7.2.2　システム設計と性能
　　7.2.3　システム設計と耐久性
　　7.2.4　システム設計上のその他の留意点
　まとめ／演習問題／参考文献

8．その他の熱電発電
　8.1　熱光電池（TPV）
　　8.1.1　原理
　　8.1.2　システム
　　8.1.3　技術開発課題と展望
　8.2　アルカリ温度差電池
　　8.2.1　原理
　　8.2.2　アルカリ温度差電池システム
　　8.2.3　技術課題と展望
　8.3　熱電子発電（TIC）
　　8.3.1　原理
　　8.3.2　熱電子発電システム
　　8.3.3　技術課題と展望
　まとめ／演習問題／参考文献

9．将来展望
　9.1　将来展望 I
　　9.1.1　ランキングサイクルでみた熱電変換の位置づけ
　　9.1.2　熱電材料研究の新しいアプローチ
　　9.1.3　波及効果のシナリオ（将来予測）
　9.2　将来展望 II
　　9.2.1　はじめに
　　9.2.2　熱電変換技術が利用されている応用例と研究開発段階の例
　　9.2.3　おわりに
　演習問題／参考文献

演習問題解答
索引

執筆者一覧　（五十音順。所属は執筆当時。［ ］は担当を示す。）

坂田　亮
さかた まこと
1958年 慶応義塾大学旧制大学院（文部省特別研究生）修了。慶応義塾大学教授、杏林大学教授などを歴任。主な著書に『物性科学』（培風館）などがある。

（情報は初版刊行時のものから一部修正しています）

半導体の電子物性工学


走査プローブ顕微鏡
と局所分光